JP2013089815A - リアクトル - Google Patents
リアクトル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013089815A JP2013089815A JP2011229980A JP2011229980A JP2013089815A JP 2013089815 A JP2013089815 A JP 2013089815A JP 2011229980 A JP2011229980 A JP 2011229980A JP 2011229980 A JP2011229980 A JP 2011229980A JP 2013089815 A JP2013089815 A JP 2013089815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bottom plate
- coil
- plate portion
- reactor
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000007788 roughening Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 79
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 57
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 57
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 33
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 200
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 48
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 47
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 34
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 17
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 4
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【解決手段】リアクトルは、コイル2と、コイル2が配置される磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納するケースとを具える。ケースは、金属材料から構成される底板部40と、底板部40に取り付けられて、組合体10の周囲を囲む側壁部とを具える。底板部40の内面には、コイル2を固定する接合層42を具え、この接合層42が設けられた領域に粗面化処理が施されている。粗面化処理として、陽極酸化処理を施した場合、底板部40は、陽極酸化層43を具える。粗面化処理によって、底板部40と接合層42との接触面積が増大し、底板部40とコイル2との接合強度を高められる。底板部40とコイル2とが強固に接合されていることで、コイル2の熱を底板部40を介して効率よく設置対象に伝えられ、放熱性に優れる。
【選択図】図4
Description
リアクトルでは、通電に伴いコイルが発熱することから、コイルの熱を上述の設置対象に効率よく伝えることが望まれる。特許文献1のリアクトルでは、コイルとケースとの間に封止樹脂が介在するため、絶縁性には優れるものの、放熱性の更なる向上が難しい。
コイルは、代表的には銅、磁性コアは、代表的には鉄や鋼などから構成されることから、コイルとコアとの組合体は、重量物である。従来のリアクトルでは、上記重量物の組合体をケースの上方の開口部から挿入するしかなく、組立作業性に劣る。
≪リアクトルの全体構成≫
図1〜図4を参照して、実施形態1のリアクトル1を説明する。リアクトル1は、コイル2と、コイル2が配置される磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納するケース4とを具える。ケース4は、底板部40(図2)と、底板部40から立設する側壁部41とを具え、底板部40と対向する側が開口した箱体である。リアクトル1の特徴とするところは、(1)ケース4を構成する底板部40と側壁部41とが一体成形されておらず独立した別部材であること、(2)底板部40は、金属材料から構成され、その内面40i(図2)にコイル2を固定する接合層42(図2)を具えること、そして、(3)底板部40において接合層42が設けられた領域に粗面化処理が施されていることにある。以下、各構成をより詳細に説明する。
コイル2は、図2,図3を主に参照して説明する。コイル2は、接合部の無い1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなる一対のコイル素子2a,2bと、両コイル素子2a,2bを連結するコイル連結部2rとを具える。各コイル素子2a,2bは、互いに同一の巻数の中空の筒状体であり、各軸方向が平行するように並列(横並び)され、コイル2の他端側(図3では右側)において巻線2wの一部がU字状に屈曲されてコイル連結部2rが形成されている。この構成により、両コイル素子2a,2bの巻回方向は同一となっている。
磁性コア3の説明は、図3を参照して行う。磁性コア3は、各コイル素子2a,2bに覆われる一対の内側コア部31と、コイル2が配置されず、コイル2から露出されている一対の外側コア部32とを有する。各内側コア部31はそれぞれ、各コイル素子2a,2bの内周形状に沿った外形を有する柱状体(ここでは、直方体の角部を丸めた形状)であり、各外側コア部32はそれぞれ、一対の台形状面を有する柱状体である。磁性コア3は、離間して配置される一対の内側コア部31を挟むように両外側コア部32が配置され、各内側コア部31の端面31eと外側コア部32の内端面32eとを接触させて環状に形成される。これら内側コア部31及び外側コア部32により、コイル2を励磁したとき、閉磁路を形成する。
この例に示すリアクトル1は、コイル2と磁性コア3との間に介在されるインシュレータ5を更に具える。インシュレータ5を具えることで、リアクトル1は、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高められる。
ケース4の説明は、図2を参照して行う。ケース4は、平板状の底板部40と、底板部40に立設する枠状の側壁部41とを具え、上述のように底板部40と側壁部41とは別部材である。
底板部40は、代表的には、その一面が、リアクトル1が冷却ベースといった設置対象に設置されたときに当該設置対象に接するように配置され、当該一面が冷却面として利用される。この底板部40は、コイル2と磁性コア3との組合体10を載置可能で、かつ側壁部41を取り付け可能な面積を有していればよく、その外形(平面形状)は適宜選択することができる。ここでは、底板部40は、矩形状板であり、四隅のそれぞれから突出した取付部400を有する形状である。
側壁部41は、矩形枠状体であり、一方の開口部を底板部40により塞いでケース4を組み立てたとき、コイル2と磁性コア3との組合体10の周囲を囲むように配置され、他方の開口部が開放される。ここでは、側壁部41の外形は、開口側領域(図2では上方領域)が組合体10の外周面に沿った形状(平面と曲面とを組み合せた形状)であり、リアクトル1を設置対象に設置したときに設置側となる領域(図2では下方領域)が、上記開口側領域よりも外方に突出した段差形状で、底板部40の外形に沿った形状である。側壁部41の形状は、適宜、変更可能であり、例えば、単純な矩形枠としたり、この矩形枠に取付部411を具える形状としたりすることができる。
底板部40と側壁部41とは別部材であることから、それぞれを異種材料により構成することができる。本発明では、底板部40を放熱経路に利用できるように、底板部40の構成材料を金属材料といった熱伝導率が高い材料とする。
底板部40と側壁部41とを一体に接続するには、種々の固定材を利用できる。固定材は、例えば、接着剤や、ボルトといった締結部材が挙げられる。ここでは、底板部40及び側壁部41にボルト孔(図示せず)を設け、固定材にボルト(図示せず)を利用し、このボルトをねじ込むことで、両者を一体化している。
本発明では、金属材料から構成された底板部40の表面の少なくとも一部、具体的には、後述する接合層42の形成領域に粗面化処理が施されていることを特徴の一つとする。
リアクトル1は、底板部40の内面40iにおいて、上述の粗面化処理が施された領域に、コイル2のコイル設置面が接触し、コイル2を底板部40に固定するための接合層42(図2,図4)を具える。
その他、ケース4内に絶縁性樹脂からなる封止樹脂(図示せず)を充填した形態とすることができる。封止樹脂の充填量は、適宜選択することができる。例えば、巻線の端部を封止樹脂から露出させると、端子金具8との接続作業が行い易い。コイル2の一部を封止樹脂から露出させた形態とすることができる。
上記構成を具えるリアクトル1は、例えば、組合体の準備,側壁部の準備,底板部の準備(粗面化処理を含む)⇒組合体の配置⇒底板部と側壁部との一体化(⇒封止樹脂の充填)という工程により製造することができる。
まず、コイル2と磁性コア3との組合体10の作製手順を説明する。具体的には、図3に示すようにコア片31mやギャップ材31gを積層して内側コア部31を形成し、その外周にインシュレータ5の周壁部51を配置して、コイル素子2a,2bに挿入する。ここでは、コア片31mとギャップ材31gとの積層物の外周に接着テープ(図示せず)を巻回して一体化した内側コア部31を用いている。
射出成形などにより所定の形状に形成した側壁部41を用意する。ここでは、図2に示すように、凹溝410cに端子金具8、端子固定部材9を順に配置してボルト91を締め付けて端子台410を形成し、端子台410を具える側壁部41を用意する。端子金具8は、ケース4を組み立てた後に側壁部41に固定することができる。上述のように、側壁部に端子金具8が一体に成形されたものを用意してもよい。
素材となる金属板(ここではアルミニウム合金板)を所定の形状に打ち抜いて底板部40を形成する。この底板部40において少なくとも接合層42を設ける領域に粗面化処理を施す。ここでは、底板部40の全体に亘ってアルマイト処理(陽極酸化処理)を施した。素材となる金属板に予め粗面化処理を施してから、所定の形状に打ち抜いてもよい。
接合層42の上に、組み立てた組合体10を載置した後、接合層42の材質に応じた温度に維持して硬化し、組合体10を底板部40に固定する。特に、本発明のリアクトル1では、底板部40の表面に粗面化処理が施されていることで、この処理領域(ここでは陽極酸化層43)と接合層42の構成材料(ここでは接着剤)との接触面積を十分に大きくすることができ、両者の密着性に優れる。ここでは、複数の微細孔やディンプル、クラック部を有する陽極酸化層43を具えることで、接合層42の構成材料によるアンカー効果によって、底板部40(陽極酸化層43)と接合層42との密着性により優れる。従って、接合層42を介して、コイル2(ここでは組合体10)と底板部40とを強固に密着できる。
上記組合体10の外周面を囲むように、側壁部41を組合体10の上方から被せ、底板部40の上に配置する。ここでは、側壁部41の庇状部を当たり止めに利用して、底板部40に対して適切な位置に側壁部41を配置することができる。そして、上述のようにボルトや接着剤によって、底板部40と側壁部41とを一体に接続して、ケース4を組み立てる。この工程により、図1に示すように箱状のケース4が組み立てられると共に、ケース4内に組合体10が収納された状態とすることができ、封止樹脂を有していない形態のリアクトル1が得られる。なお、この形態では、この後、巻線2wの端部と端子金具8とを電気的に接続するとよい。
ケース4内に封止樹脂(図示せず)を充填して硬化することで、封止樹脂を具えるリアクトル1を形成することができる。この形態では、巻線2wの端部と端子金具8との接合を封止樹脂の充填後に行ってもよい。アルマイト層といった陽極酸化層43を具える場合、その厚さによっては、この封止樹脂の硬化時に上述のクラックが生じ、硬化時の熱により軟化した接合層42の構成材料がクラックに充填された形態とすることができる。
上記構成を具えるリアクトル1は、通電条件が、例えば、最大電流(直流):100A〜1000A程度、平均電圧:100V〜1000V程度、使用周波数:5kHz〜100kHz程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。
上記構成を具えるリアクトル1は、底板部40と側壁部41とが独立した別部材であり、冷却ベースといった設置対象に接する底板部40が金属材料によって構成され、この底板部40にコイル2が接合層42によって接合されている。特に、リアクトル1では、底板部40において少なくとも接合層42の形成領域に粗面化処理が施されて(ここでは、陽極酸化層43を具え)、底板部40の表層領域に微細な凹凸を有する。そのため、底板部40と接合層42とは接触面積が十分に大きく、底板部40とコイル2とを強固に接合することができる。従って、リアクトル1は、コイル2の熱を設置対象に効率よく伝えられる。また、接合層42の厚さが薄く、コイル2と底板部40との間の距離が短い形態、或いは接合層42を熱伝導性に優れる材料にて構成された形態とすると、コイル2の熱をより効率よく設置対象に伝えられる。更に、上記凹凸により底板部40の表面積が大きくなる。以上から、リアクトル1は、放熱性に優れる。特に、この例では、底板部40の材質を熱伝導性に優れるアルミニウム合金としていることで、放熱性により一層優れる。
(1) 底板部40と陽極酸化層43との密着性にも優れる上に、接合層42と陽極酸化層43との密着性に優れることで、コイル2と底板部40とを強固に接合することができる。
(2) 陽極酸化層43を具えることで、絶縁性(耐電圧、部分放電開始電圧)を高められる。
(3) 底板部40と側壁部41とが別部材であることで、リアクトル1の組み立てにあたり重量物の組合体10の搬送に伴う負担を軽減したり、側壁部41を外した状態で接合層42の形成や組合体10の配置が行えたりすることで、生産性に優れる。
(4) 側壁部41が絶縁性樹脂により構成されているため、軽量である。
(5) 側壁部41が絶縁性樹脂により構成されているため、コイル2と側壁部41とを近接配置でき、小型である。
(6) コイル2と底板部40との間が小さく(実質的に接合層42及び陽極酸化層43の合計厚さに等しい)、小型である。
(7) 磁性コア3も接合層42を介して底板部40に接触することで、磁性コア3からも放熱でき、放熱性に優れる。
(8) 巻線2wに被覆平角線を利用して、エッジワイズコイルとすることで、コイル2と接合層42との接触面積が十分に広く、放熱性に優れる。
上記実施形態1では、底板部40が金属材料、側壁部41が樹脂により構成された形態を説明したが、底板部及び側壁部の双方が金属材料からなる形態とすることができる。この形態では、側壁部も放熱経路に利用できることから、放熱性を高められる。この形態では、側壁部の内面に陽極酸化層を形成すると、コイルと側壁部との間の絶縁性を高められる。
粗面化処理として陽極酸化処理(アルマイト処理)を行い、粗面化処理と接合強度との関係を調べた。
実施形態1のリアクトルを試作し、底板部と接合層との接合状態を調べた。
陽極酸化層と絶縁特性との関係を調べた。
実施形態1や変形例1のリアクトルは、例えば、車両などに載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを具える電力変換装置の構成部品に利用することができる。
2 コイル 2a,2b コイル素子 2r コイル連結部 2w 巻線
3 磁性コア 31 内側コア部 31e 端面 31m コア片 31g ギャップ材
32 外側コア部 32e 内端面
4 ケース 40 底板部 40i 内面 41 側壁部
400,411 取付部 400h,411h ボルト孔 410 端子台 410c 凹溝
42 接合層 43 陽極酸化層
5 インシュレータ 51 周壁部 52 枠板部 52b 仕切り板 52p 台座
8 端子金具 81 一端部
9 端子固定部材 91 ボルト
1100 電力変換装置 1110 コンバータ 1111 スイッチング素子
1112 駆動回路 L リアクトル 1120 インバータ
1150 給電装置用コンバータ 1160 補機電源用コンバータ
1200 車両 1210 メインバッテリ 1220 モータ 1230 サブバッテリ
1240 補機類 1250 車輪
Claims (9)
- コイルと、前記コイルが配置される磁性コアと、前記コイルと前記磁性コアとの組合体を収納するケースとを具えるリアクトルであって、
前記ケースは、
金属材料から構成された底板部と、
前記底板部とは独立した部材であり、前記底板部に取り付けられて、前記組合体の周囲を囲む側壁部と、
前記底板部の内面に設けられて、前記コイルを固定する接合層とを具え、
前記底板部の内面において少なくとも前記接合層が設けられた領域に粗面化処理が施されていることを特徴とするリアクトル。 - 前記粗面化処理は、陽極酸化処理であり、
前記底板部の内面に陽極酸化層を具えることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル。 - 前記陽極酸化層の厚さが2μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項2に記載のリアクトル。
- 前記陽極酸化層は、その表面から底板部を構成する金属材料に至るクラック部を有し、
前記クラック部には、前記接合層の構成材料が充填されていることを特徴とする請求項3に記載のリアクトル。 - 前記底板部の一部は、陽極酸化層が設けられておらず、前記金属材料が露出しており、この露出部分は、アース線の取付箇所であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記側壁部は、絶縁性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記接合層の合計厚さが2mm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のリアクトル。
- スイッチング素子と、前記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にするリアクトルとを具え、前記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換するコンバータであって、
前記リアクトルは、請求項1〜7のいずれか1項に記載のリアクトルであることを特徴とするコンバータ。 - 入力電圧を変換するコンバータと、前記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを具え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動するための電力変換装置であって、
前記コンバータは、請求項8に記載のコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011229980A JP5928974B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
DE112012004395.2T DE112012004395T5 (de) | 2011-10-19 | 2012-09-05 | Drossel, Wandler, und Leistungswandler-Vorrichtung |
PCT/JP2012/072619 WO2013058024A1 (ja) | 2011-10-19 | 2012-09-05 | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 |
CN201280051757.2A CN103930959A (zh) | 2011-10-19 | 2012-09-05 | 电抗器、转换器和功率转换器件 |
US14/352,295 US20140241011A1 (en) | 2011-10-19 | 2012-09-05 | Reactor, converter, and power converter apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011229980A JP5928974B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013089815A true JP2013089815A (ja) | 2013-05-13 |
JP5928974B2 JP5928974B2 (ja) | 2016-06-01 |
Family
ID=48140679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011229980A Expired - Fee Related JP5928974B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140241011A1 (ja) |
JP (1) | JP5928974B2 (ja) |
CN (1) | CN103930959A (ja) |
DE (1) | DE112012004395T5 (ja) |
WO (1) | WO2013058024A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104625594A (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | 上海飞轮有色新材料股份有限公司 | 大型汽轮发电机转子用异型截面接头铜管的制造工艺方法 |
JP2016096227A (ja) * | 2014-11-13 | 2016-05-26 | 住友電気工業株式会社 | インダクタ |
US10707388B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-07-07 | Nichia Corporation | Semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5954542B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2016-07-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、電力変換装置、及びリアクトルの製造方法 |
JP6374683B2 (ja) * | 2014-03-24 | 2018-08-15 | Ntn株式会社 | 磁性素子 |
GB2533367A (en) | 2014-12-18 | 2016-06-22 | Bombardier Transp Gmbh | A device and method for adjusting an inductance of an electric conductor |
JP6418454B2 (ja) * | 2015-12-10 | 2018-11-07 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル |
JP6651879B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2020-02-19 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル |
JP6903284B2 (ja) * | 2017-05-11 | 2021-07-14 | スミダコーポレーション株式会社 | コイル部品およびコイル装置 |
US10634629B2 (en) * | 2017-05-24 | 2020-04-28 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Techniques for using oxide thickness measurements for predicting crack formation and growth history in high-temperature metallic components |
US10180247B1 (en) * | 2017-07-03 | 2019-01-15 | Valeo North America, Inc. | Device and method for placement of light source on a heat sink |
DE102020120430A1 (de) | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Florian Geling | Drossel für Leistungselektronik |
JP2022106469A (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | モータ制御装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000124568A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属ベース基板および半導体装置とその製造方法 |
WO2006016554A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Tamura Corporation | リアクトル |
JP2008028313A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2008305854A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | リアクトルおよびその製造方法 |
JP2009203445A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Daikin Ind Ltd | 架橋性ポリテトラフルオロエチレン水性分散液、ポリテトラフルオロエチレン架橋体含浸成形体の製造方法、塗料組成物、及びポリテトラフルオロエチレン架橋体被覆成形体の製造方法。 |
JP2009246222A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2010034228A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2011078217A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3231479A (en) * | 1966-01-25 | Method of manufacturing a capacitor | ||
US3692640A (en) * | 1969-09-18 | 1972-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Continuous anodic oxidation method for aluminum and alloys thereof |
US3829364A (en) * | 1970-09-14 | 1974-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Continuous anodic oxidation method for aluminum and alloys thereof |
JPS5775467A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Substrage for solar battery |
JP5511155B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2014-06-04 | パナソニック株式会社 | インターポーザ基板とその製造方法 |
US8366263B2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-02-05 | Mantel Digital, Inc. | Ink jet printing method and apparatus for coloring an article of aluminium or aluminium alloys |
US20110156853A1 (en) * | 2008-08-22 | 2011-06-30 | Masayuki Kato | Reactor-use component and reactor |
KR101022906B1 (ko) * | 2009-07-20 | 2011-03-16 | 삼성전기주식회사 | 전력반도체 모듈 및 그 제조방법 |
JP5120679B1 (ja) * | 2011-05-10 | 2013-01-16 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
JP5120678B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2013-01-16 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
-
2011
- 2011-10-19 JP JP2011229980A patent/JP5928974B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-09-05 CN CN201280051757.2A patent/CN103930959A/zh active Pending
- 2012-09-05 US US14/352,295 patent/US20140241011A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-05 DE DE112012004395.2T patent/DE112012004395T5/de not_active Withdrawn
- 2012-09-05 WO PCT/JP2012/072619 patent/WO2013058024A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000124568A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属ベース基板および半導体装置とその製造方法 |
WO2006016554A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Tamura Corporation | リアクトル |
JP2008028313A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2008305854A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Toyota Motor Corp | リアクトルおよびその製造方法 |
JP2009203445A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Daikin Ind Ltd | 架橋性ポリテトラフルオロエチレン水性分散液、ポリテトラフルオロエチレン架橋体含浸成形体の製造方法、塗料組成物、及びポリテトラフルオロエチレン架橋体被覆成形体の製造方法。 |
JP2009246222A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2010034228A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル |
JP2011078217A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104625594A (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | 上海飞轮有色新材料股份有限公司 | 大型汽轮发电机转子用异型截面接头铜管的制造工艺方法 |
JP2016096227A (ja) * | 2014-11-13 | 2016-05-26 | 住友電気工業株式会社 | インダクタ |
US10707388B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-07-07 | Nichia Corporation | Semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103930959A (zh) | 2014-07-16 |
JP5928974B2 (ja) | 2016-06-01 |
DE112012004395T5 (de) | 2014-07-24 |
WO2013058024A1 (ja) | 2013-04-25 |
US20140241011A1 (en) | 2014-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5928974B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP4947503B1 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP5120678B2 (ja) | リアクトル | |
JP5958877B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP5881015B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP6034012B2 (ja) | リアクトルの製造方法 | |
JP4952963B1 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP5861940B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013149943A (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2014017149A1 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013179186A (ja) | リアクトル、リアクトル用部品、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013145850A (ja) | リアクトル | |
JP6179701B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP2012253384A (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP5954542B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、電力変換装置、及びリアクトルの製造方法 | |
JP5983913B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP2012238659A (ja) | リアクトル、およびリアクトルの製造方法 | |
JP2013219112A (ja) | リアクトル、リアクトルの製造方法、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2012209341A (ja) | リアクトル | |
JP2013026418A (ja) | リアクトル | |
JP2013026239A (ja) | リアクトル | |
JP2013008740A (ja) | リアクトル | |
JP2013093469A (ja) | リアクトル、リアクトルの固定構造、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2014067759A (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013179185A (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151211 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160417 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5928974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |